linux kernel makefile整体分析

参考资料：http://www.tuicool.com/articles/aYZn6f

关于linux内核的编译，用户首先会输入make menuconfig，对内核进行配置。然后输入make zImage生成zImage.bin。

下面我们对linux内核的makefile进行分析。

首先查找zImage目标。

顶层makefile的第454行可以找到以下包含文件。

include $(srctree)/arch/$(SRCARCH)/Makefile

其中SRCARCH为arm。srctree为源代码路径，当前为空。

在该makefile的第267行可以看到

zImage Image xipImage bootpImage uImage: vmlinux
$(Q)$(MAKE) $(build)=$(boot) MACHINE=$(MACHINE) $(boot)/$@

由此可以得知zImage依赖vmlinux来生成。然后从顶层makefile中的848行可以看到

vmlinux: $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o $(kallsyms.o) FORCE
ifdef CONFIG_HEADERS_CHECK
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/Makefile headers_check
endif
ifdef CONFIG_SAMPLES
$(Q)$(MAKE) $(build)=samples
endif
ifdef CONFIG_BUILD_DOCSRC
$(Q)$(MAKE) $(build)=Documentation
endif
$(call vmlinux-modpost)
$(call if_changed_rule,vmlinux__)
$(Q)rm -f .old_version

所以当前我们应该首要分析 $(vmlinux-lds) $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) vmlinux.o $(kallsyms.o) FORCE这些依赖文件的生成规则。

我们一个一个慢慢来。

<1> $(vmlinux-lds)

$(vmlinux-lds)是借助vmlinux-dirs的生成过程生成的。通过执行顶层makefile的882行中的$(Q)$(MAKE) $(build)=$@来生成的。

参考：

scrip/Makefile.build的第92行：

__build: $(if $(KBUILD_BUILTIN),$(builtin-target) $(lib-target) $(extra-y)) \
$(if $(KBUILD_MODULES),$(obj-m) $(modorder-target)) \
$(subdir-ym) $(always)
@:

\arch\arm\kernel：62行

其中的extra-y := $(head-y) init_task.o vmlinux.lds

Makefile.build:277

$(obj)/%.lds: $(src)/%.lds.S FORCE
$(call if_changed_dep,cpp_lds_S)

<1-1>

顶层makefile的873行

$(sort $(vmlinux-init) $(vmlinux-main)) $(vmlinux-lds): $(vmlinux-dirs) ;

<1-1-1>

顶层makefile的654行

vmlinux-dirs := $(patsubst %/,%,$(filter %/, $(init-y) $(init-m) \
    $(core-y) $(core-m) $(drivers-y) $(drivers-m) \
    $(net-y) $(net-m) $(libs-y) $(libs-m)))

顶层makefile的882行

$(vmlinux-dirs): prepare scripts
$(Q)$(MAKE) $(build)=$@

<1-1-1-1>

prepare3: include/config/kernel.release
ifneq ($(KBUILD_SRC),)
@$(kecho) '  Using $(srctree) as source for kernel'
$(Q)if [ -f $(srctree)/.config -o -d $(srctree)/include/config ]; then \
echo "  $(srctree) is not clean, please run 'make mrproper'";\
echo "  in the '$(srctree)' directory.";\
/bin/false; \
fi;
endif


# prepare2 creates a makefile if using a separate output directory
prepare2: prepare3 outputmakefile


prepare1: prepare2 include/linux/version.h include/generated/utsrelease.h \
                   include/config/auto.conf
$(cmd_crmodverdir)


archprepare: prepare1 scripts_basic


prepare0: archprepare FORCE
$(Q)$(MAKE) $(build)=.
$(Q)$(MAKE) $(build)=. missing-syscalls


# All the preparing..
prepare: prepare0

<1-1-1-2>

scripts: scripts_basic include/config/auto.conf include/config/tristate.conf
$(Q)$(MAKE) $(build)=$(@)

<2>$(vmlinux-init)

顶层makefile698行：

vmlinux-init := $(head-y) $(init-y)

<2-1>

\arch\arm下的makefile第110行：

head-y := arch/arm/kernel/head$(MMUEXT).o arch/arm/kernel/init_task.o

<2-2>

顶层makefile第479行：

init-y := init/

顶层makefile第663行：

init-y := $(patsubst %/, %/built-in.o, $(init-y))

参考<1-1-1>中，init/built-in.o就是在那时候已经创建。

<3>$(vmlinux-main)

顶层makefile  699：

vmlinux-main := $(core-y) $(libs-y) $(drivers-y) $(net-y)

参考<1-1-1>，创建也是在这时候。不过不清楚为什么要在这边写出来。

<4>vmlinux.o

vmlinux.o: $(modpost-init) $(vmlinux-main) FORCE

$(call if_changed_rule,vmlinux-modpost)

<4-1>

Kbuild.include第220行：

if_changed_rule = $(if $(strip $(any-prereq) $(arg-check) ),                 \
@set -e;                                                             \
$(rule_$(1)))

ifeq ($(KBUILD_VERBOSE),2)
why =                                                                        \
    $(if $(filter $@, $(PHONY)),- due to target is PHONY,                    \
        $(if $(wildcard $@),                                                 \
            $(if $(strip $(any-prereq)),- due to: $(any-prereq),             \
                $(if $(arg-check),                                           \
                    $(if $(cmd_$@),- due to command line change,             \
                        $(if $(filter $@, $(targets)),                       \
                            - due to missing .cmd file,                      \
                            - due to $(notdir $@) not in $$(targets)         \
                         )                                                   \
                     )                                                       \
                 )                                                           \
             ),                                                              \
             - due to target missing                                         \
         )                                                                   \
     )


echo-why = $(call escsq, $(strip $(why)))
endif

<4-1-1>

顶层makefile 840行：

define rule_vmlinux-modpost
:
+$(call cmd,vmlinux-modpost)
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/scripts/Makefile.modpost $@
$(Q)echo 'cmd_$@ := $(cmd_vmlinux-modpost)' > $(dot-target).cmd
endef

<4-1-2>

Kbuild.include 168行

echo-cmd = $(if $($(quiet)cmd_$(1)),\
echo '  $(call escsq,$($(quiet)cmd_$(1)))$(echo-why)';)


# printing commands
cmd = @$(echo-cmd) $(cmd_$(1))

<4-1-3>

顶层makefile 836：

quiet_cmd_vmlinux-modpost = LD      $@
      cmd_vmlinux-modpost = $(LD) $(LDFLAGS) -r -o $@                          \
$(vmlinux-init) --start-group $(vmlinux-main) --end-group             \
$(filter-out $(vmlinux-init) $(vmlinux-main) FORCE ,$^)
define rule_vmlinux-modpost
:
+$(call cmd,vmlinux-modpost)
$(Q)$(MAKE) -f $(srctree)/scripts/Makefile.modpost $@
$(Q)echo 'cmd_$@ := $(cmd_vmlinux-modpost)' > $(dot-target).cmd
endef

<5>vmlinux.o $(kallsyms.o)

这两个目前先不去看了。先去看看其他了。